一、機理分析

引起爬行的原因很多,但主要有以下兩個方面。

1.摩擦阻力的變化引起爬行

機床床身導(dǎo)軌工作臺導(dǎo)軌面都是經(jīng)過磨削或刮削獲得的,宏觀上看是平直而光滑的,但在微觀下卻總存在有較小間距和峰谷組成的微量高低不平的痕跡。實際上,兩接觸貼合面只有兩面的微峰峰尖接觸,所以實際接觸面積是非常小的,因而峰尖所承受的壓力非常之大,遠遠超過其彈性變形極限而出現(xiàn)的塑性變形,尤其是大型機床更為突出。此外,發(fā)生塑性變形的接觸點的金屬分子在運動中產(chǎn)生強烈的粘結(jié)作用。由于參差不同高度的峰谷會出現(xiàn)互相交錯咬合,在相對運動時便產(chǎn)生“犁刨”現(xiàn)象。這便是機床兩相對貼合運動導(dǎo)軌表面產(chǎn)生摩擦阻力的主要潛因。

機床的爬行現(xiàn)象主要發(fā)生在低速滑動時,因為高速時工作臺導(dǎo)軌面在微觀存在的較小間距和峰谷間儲存著微量油液,在高速作用的貼合運動中容易形成動壓油膜,而將兩貼合導(dǎo)軌面隔離開,摩擦系數(shù)此時是非常小的。然而,在低速滑動時,則較難形成動壓油膜,從而出現(xiàn)由微峰直接接觸的邊界潤滑。這時導(dǎo)軌表面的微峰由于直接接觸,壓力極高,因而發(fā)生塑性變形,導(dǎo)致接觸處產(chǎn)生局部振動、高熱、運動不平穩(wěn),出現(xiàn)金屬分子的燒結(jié),也稱“冷焊”,這時摩擦系數(shù)是相當大的。

實驗證明,在邊界潤滑條件下摩擦系數(shù)與滑動速度之間呈現(xiàn)如圖1所示的函數(shù)關(guān)系。

一、機理分析

引起爬行的原因很多,但主要有以下兩個方面。

1.摩擦阻力的變化引起爬行

機床床身導(dǎo)軌工作臺導(dǎo)軌面都是經(jīng)過磨削或刮削獲得的,宏觀上看是平直而光滑的,但在微觀下卻總存在有較小間距和峰谷組成的微量高低不平的痕跡。實際上,兩接觸貼合面只有兩面的微峰峰尖接觸,所以實際接觸面積是非常小的,因而峰尖所承受的壓力非常之大,遠遠超過其彈性變形極限而出現(xiàn)的塑性變形,尤其是大型機床更為突出。此外,發(fā)生塑性變形的接觸點的金屬分子在運動中產(chǎn)生強烈的粘結(jié)作用。由于參差不同高度的峰谷會出現(xiàn)互相交錯咬合,在相對運動時便產(chǎn)生“犁刨”現(xiàn)象。這便是機床兩相對貼合運動導(dǎo)軌表面產(chǎn)生摩擦阻力的主要潛因。

機床的爬行現(xiàn)象主要發(fā)生在低速滑動時,因為高速時工作臺導(dǎo)軌面在微觀存在的較小間距和峰谷間儲存著微量油液,在高速作用的貼合運動中容易形成動壓油膜,而將兩貼合導(dǎo)軌面隔離開,摩擦系數(shù)此時是非常小的。然而,在低速滑動時,則較難形成動壓油膜,從而出現(xiàn)由微峰直接接觸的邊界潤滑。這時導(dǎo)軌表面的微峰由于直接接觸,壓力極高,因而發(fā)生塑性變形,導(dǎo)致接觸處產(chǎn)生局部振動、高熱、運動不平穩(wěn),出現(xiàn)金屬分子的燒結(jié),也稱“冷焊”,這時摩擦系數(shù)是相當大的。

實驗證明,在邊界潤滑條件下摩擦系數(shù)與滑動速度之間呈現(xiàn)如圖1所示的函數(shù)關(guān)系。

論文關(guān)鍵詞:數(shù)控機床;爬行與振動;診斷排故

論文摘要:文章對數(shù)控機床的爬行與振動故障原因作了簡單分析，指出一些診斷排故的方法和策略

數(shù)控機床是集機、電、液、氣、光等為一體的自動化機床，經(jīng)各部分的執(zhí)行功能，最后共同完成機械執(zhí)行機構(gòu)的移動、轉(zhuǎn)動、夾緊、松開、變速和換刀等各種動作，實現(xiàn)切削加工任務(wù)。工作時，各項功能相互結(jié)合，發(fā)生故障時也混在一起，故障現(xiàn)象和原因并非簡單一一對應(yīng)。一種故障現(xiàn)象可能有幾種不同的原因，大部分故障以綜合形式出現(xiàn)，數(shù)控機床的爬行與振動就是一個明顯的例子。

數(shù)控機床進給伺服系統(tǒng)所驅(qū)動的移動部件在低速運行時，出現(xiàn)移動部件開始不能啟動，啟動后又突然作加速運動，而后又停頓，繼而又作加速運動，如此周而復(fù)始，這種移動部件忽停忽跳，忽快忽慢的運動現(xiàn)象，稱為爬行；而當其高速運行時，移動部件又出現(xiàn)明顯的振動。這一故障現(xiàn)象就是典型的進給系統(tǒng)的爬行與振動故障。

造成這類故障的原因有多種可能，可能是因為機械部分出現(xiàn)了故障所導(dǎo)致，也可能是進給系統(tǒng)電氣部分出現(xiàn)了問題，還可能是機械部分與電氣部分的綜合故障所造成，甚至可能因編程有誤也會產(chǎn)生爬行故障。

一、分析機械部分原因與對策

論文關(guān)鍵詞:數(shù)控機床;爬行與振動;診斷排故

論文摘要:文章對數(shù)控機床的爬行與振動故障原因作了簡單分析，指出一些診斷排故的方法和策略

數(shù)控機床是集機、電、液、氣、光等為一體的自動化機床，經(jīng)各部分的執(zhí)行功能，最后共同完成機械執(zhí)行機構(gòu)的移動、轉(zhuǎn)動、夾緊、松開、變速和換刀等各種動作，實現(xiàn)切削加工任務(wù)。工作時，各項功能相互結(jié)合，發(fā)生故障時也混在一起，故障現(xiàn)象和原因并非簡單一一對應(yīng)。一種故障現(xiàn)象可能有幾種不同的原因，大部分故障以綜合形式出現(xiàn)，數(shù)控機床的爬行與振動就是一個明顯的例子。

數(shù)控機床進給伺服系統(tǒng)所驅(qū)動的移動部件在低速運行時，出現(xiàn)移動部件開始不能啟動，啟動后又突然作加速運動，而后又停頓，繼而又作加速運動，如此周而復(fù)始，這種移動部件忽停忽跳，忽快忽慢的運動現(xiàn)象，稱為爬行；而當其高速運行時，移動部件又出現(xiàn)明顯的振動。這一故障現(xiàn)象就是典型的進給系統(tǒng)的爬行與振動故障。

造成這類故障的原因有多種可能，可能是因為機械部分出現(xiàn)了故障所導(dǎo)致，也可能是進給系統(tǒng)電氣部分出現(xiàn)了問題，還可能是機械部分與電氣部分的綜合故障所造成，甚至可能因編程有誤也會產(chǎn)生爬行故障。

一、分析機械部分原因與對策

論文關(guān)鍵詞:數(shù)控機床;爬行與振動;診斷排故

論文摘要:文章對數(shù)控機床的爬行與振動故障原因作了簡單分析，指出一些診斷排故的方法和策略

數(shù)控機床是集機、電、液、氣、光等為一體的自動化機床，經(jīng)各部分的執(zhí)行功能，最后共同完成機械執(zhí)行機構(gòu)的移動、轉(zhuǎn)動、夾緊、松開、變速和換刀等各種動作，實現(xiàn)切削加工任務(wù)。工作時，各項功能相互結(jié)合，發(fā)生故障時也混在一起，故障現(xiàn)象和原因并非簡單一一對應(yīng)。一種故障現(xiàn)象可能有幾種不同的原因，大部分故障以綜合形式出現(xiàn)，數(shù)控機床的爬行與振動就是一個明顯的例子。

數(shù)控機床進給伺服系統(tǒng)所驅(qū)動的移動部件在低速運行時，出現(xiàn)移動部件開始不能啟動，啟動后又突然作加速運動，而后又停頓，繼而又作加速運動，如此周而復(fù)始，這種移動部件忽停忽跳，忽快忽慢的運動現(xiàn)象，稱為爬行；而當其高速運行時，移動部件又出現(xiàn)明顯的振動。這一故障現(xiàn)象就是典型的進給系統(tǒng)的爬行與振動故障。

造成這類故障的原因有多種可能，可能是因為機械部分出現(xiàn)了故障所導(dǎo)致，也可能是進給系統(tǒng)電氣部分出現(xiàn)了問題，還可能是機械部分與電氣部分的綜合故障所造成，甚至可能因編程有誤也會產(chǎn)生爬行故障。

一、分析機械部分原因與對策

一、分析機械部分原因與對策

因為數(shù)控機床低速運行時的爬行現(xiàn)象往往取決于機械傳動部分的特性，高速時的振動又通常與進給傳動鏈中運動副的預(yù)緊力有關(guān)，由此數(shù)控機床的爬行與振動故障可能會在機械部分。

如果在機械部分，首先應(yīng)該檢查導(dǎo)軌副。因為移動部件所受的摩擦阻力主要是來自導(dǎo)軌副，如果導(dǎo)軌副的動、靜摩擦系數(shù)大，且其差值也大，將容易造成爬行。盡管數(shù)控機床的導(dǎo)軌副廣泛采用了滾動導(dǎo)軌、靜壓導(dǎo)軌或塑料導(dǎo)軌，如果導(dǎo)軌間隙調(diào)整不好，仍會造成爬行或振動。對于靜壓導(dǎo)軌副應(yīng)著重檢查靜壓是否到位，對于塑料導(dǎo)軌可檢查有否雜質(zhì)或異物阻礙導(dǎo)軌副運動，對于滾動導(dǎo)軌則應(yīng)檢查預(yù)緊措施是否良好。關(guān)注導(dǎo)軌副的潤滑也有助于分析爬行問題，導(dǎo)軌副潤滑狀態(tài)不好，導(dǎo)軌的潤滑油不足夠，致使溜板爬行。這時，添加潤滑油，且采用具有防爬作用的導(dǎo)軌潤滑油是一種非常有效的措施。這種導(dǎo)軌潤滑油中有極性添加劑，能在導(dǎo)軌表面形成一層不易破裂的油膜，從而改善導(dǎo)軌的摩擦特性防止爬行。

其次，要檢查進給傳動鏈。因為在進給系統(tǒng)中，伺服驅(qū)動裝置到移動部件之間必定要經(jīng)過由齒輪、絲杠螺母副或其他傳動副所組成的傳動鏈。定位精度下降、反向間隙增大也會使工作臺在進給運動中出現(xiàn)爬行。通過調(diào)整軸承、絲杠螺母副和絲杠本身的預(yù)緊力，調(diào)整松動環(huán)節(jié)，調(diào)整補償環(huán)節(jié)，都可有效地提高這一傳動鏈的扭轉(zhuǎn)和拉壓剛度（即提高其傳動剛度），對于提高運動精度，消除爬行非常有益；另外傳動鏈太長，傳動軸直徑偏小，支承座的剛度不夠也是引起爬行的因素。因此，在檢查時也要考慮這些方面是否有缺陷，逐個排查。

二、分析進給伺服系統(tǒng)原因與對策

如果故障原因在進給伺服系統(tǒng)，則需分別檢查伺服系統(tǒng)中各有關(guān)環(huán)節(jié)。數(shù)控機床的爬行與振動問題屬于速度問題，與進給速度密切相關(guān)，所以也就離不開分析進給伺服系統(tǒng)的速度環(huán)，檢查速度調(diào)節(jié)器故障一是給定信號，二是反饋信號，三是速度調(diào)節(jié)器自身故障。根據(jù)故障特點（如振動周期與進給速度是否成比例變化）檢查電動機或測速發(fā)電機表面是否光整；還可檢查系統(tǒng)插補精度是否太差，檢查速度環(huán)增益是否太高；與位置控制有關(guān)的系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定有無錯誤；伺服單元的短路棒或電位器設(shè)定是否正確；增益電位器調(diào)整有無偏差以及速度控制單元的線路是否良好，應(yīng)對這些環(huán)節(jié)逐項檢查、分類排除。

一、分析機械部分原因與對策

因為數(shù)控機床低速運行時的爬行現(xiàn)象往往取決于機械傳動部分的特性，高速時的振動又通常與進給傳動鏈中運動副的預(yù)緊力有關(guān)，由此數(shù)控機床的爬行與振動故障可能會在機械部分。

如果在機械部分，首先應(yīng)該檢查導(dǎo)軌副。因為移動部件所受的摩擦阻力主要是來自導(dǎo)軌副，如果導(dǎo)軌副的動、靜摩擦系數(shù)大，且其差值也大，將容易造成爬行。盡管數(shù)控機床的導(dǎo)軌副廣泛采用了滾動導(dǎo)軌、靜壓導(dǎo)軌或塑料導(dǎo)軌，如果導(dǎo)軌間隙調(diào)整不好，仍會造成爬行或振動。對于靜壓導(dǎo)軌副應(yīng)著重檢查靜壓是否到位，對于塑料導(dǎo)軌可檢查有否雜質(zhì)或異物阻礙導(dǎo)軌副運動，對于滾動導(dǎo)軌則應(yīng)檢查預(yù)緊措施是否良好。關(guān)注導(dǎo)軌副的潤滑也有助于分析爬行問題，導(dǎo)軌副潤滑狀態(tài)不好，導(dǎo)軌的潤滑油不足夠，致使溜板爬行。這時，添加潤滑油，且采用具有防爬作用的導(dǎo)軌潤滑油是一種非常有效的措施。這種導(dǎo)軌潤滑油中有極性添加劑，能在導(dǎo)軌表面形成一層不易破裂的油膜，從而改善導(dǎo)軌的摩擦特性防止爬行。

其次，要檢查進給傳動鏈。因為在進給系統(tǒng)中，伺服驅(qū)動裝置到移動部件之間必定要經(jīng)過由齒輪、絲杠螺母副或其他傳動副所組成的傳動鏈。定位精度下降、反向間隙增大也會使工作臺在進給運動中出現(xiàn)爬行。通過調(diào)整軸承、絲杠螺母副和絲杠本身的預(yù)緊力，調(diào)整松動環(huán)節(jié)，調(diào)整補償環(huán)節(jié)，都可有效地提高這一傳動鏈的扭轉(zhuǎn)和拉壓剛度（即提高其傳動剛度），對于提高運動精度，消除爬行非常有益；另外傳動鏈太長，傳動軸直徑偏小，支承座的剛度不夠也是引起爬行的因素。因此，在檢查時也要考慮這些方面是否有缺陷，逐個排查。

二、分析進給伺服系統(tǒng)原因與對策

如果故障原因在進給伺服系統(tǒng)，則需分別檢查伺服系統(tǒng)中各有關(guān)環(huán)節(jié)。數(shù)控機床的爬行與振動問題屬于速度問題，與進給速度密切相關(guān)，所以也就離不開分析進給伺服系統(tǒng)的速度環(huán)，檢查速度調(diào)節(jié)器故障一是給定信號，二是反饋信號，三是速度調(diào)節(jié)器自身故障。根據(jù)故障特點（如振動周期與進給速度是否成比例變化）檢查電動機或測速發(fā)電機表面是否光整；還可檢查系統(tǒng)插補精度是否太差，檢查速度環(huán)增益是否太高；與位置控制有關(guān)的系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定有無錯誤；伺服單元的短路棒或電位器設(shè)定是否正確；增益電位器調(diào)整有無偏差以及速度控制單元的線路是否良好，應(yīng)對這些環(huán)節(jié)逐項檢查、分類排除。

摘要：機床進給系統(tǒng)的運動件，當其運行速度低到一定值（如0.5mm/min）時，往往不是作連續(xù)勻速運動，而是時走時停、忽快忽慢，這種現(xiàn)象稱之為爬行。嚴重影響著工作的表面質(zhì)量和尺寸精度，由于引起其原因復(fù)雜，往往不易排除，所以一直被認為是機床運動中最棘手的故障之一。本文試圖就這個問題加以粗淺的論證與探索。

關(guān)鍵詞：爬行滑動摩擦阻力

引言

爬行是機床常見而不正常的運動狀態(tài)，主要出現(xiàn)在機床各傳動系統(tǒng)的執(zhí)行部件上（如刀架系統(tǒng)、工作臺等），且一般在低速行時出現(xiàn)較多。運動速度低時，潤滑油被壓縮，油膜變薄，油楔作用降低，部分油膜破壞，摩擦面阻力發(fā)生變化。通常情況下，輕微程度的爬行有不易察覺的振動，顯著的爬行則是大距離地跳動。

進給運動中的爬行現(xiàn)象破壞了系統(tǒng)運動的均勻性，不僅使被加工件精度和表面質(zhì)量下降，也會破壞液壓系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性，使機床導(dǎo)軌加速磨損，甚至產(chǎn)生廢品和事故。

一、機床爬行原因分析

滾珠絲桿是將回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為直線運動，或?qū)⒅本€運動轉(zhuǎn)化為回轉(zhuǎn)運動的理想的產(chǎn)品。滾珠絲桿由螺桿、螺母和滾珠組成。它的功能是將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化成直線運動，這是滾珠螺絲的進一步延伸和發(fā)展，這項發(fā)展的重要意義就是將軸承從滾動動作變成滑動動作。由于具有很小的摩擦阻力，滾珠絲桿被廣泛應(yīng)用于各種數(shù)控機床和精密儀器。

滾珠絲桿的特點：

1、與滑動絲杠副相比驅(qū)動力矩為1/3

滾珠絲桿的絲杠軸與絲母之間有很多滾珠在做滾動運動,所以能得到較高的運動效率。與過去的滑動絲杠副相比驅(qū)動力矩達到1/3以下,即達到同樣運動結(jié)果所需的動力為使用滾動絲杠副的1/3。在省電方面很有幫助。

2、高精度軸承的保證

滾珠絲桿是用日本制造的世界最高水平的機械設(shè)備連貫生產(chǎn)出來的，特別是在研削、組裝、檢查各工序的工廠環(huán)境方面,對溫度•濕度進行了嚴格的控制,由于完善的品質(zhì)管理體制使精度得以充分保證。

1絞車液壓系統(tǒng)常見的故障

1.1泄漏相對于其他類型故障，液壓系統(tǒng)泄漏現(xiàn)象比較直觀，可以通過外觀檢查看到，泄漏的產(chǎn)生不僅造成油液損失、環(huán)境污染，嚴重時可以引起設(shè)備磨損。產(chǎn)生泄漏的主要原因：密封件破損和老化，油液加注過多導(dǎo)致液面過高，油液溫度過高，元件損壞，配合間隙過大等。

1.2液壓卡緊液壓系統(tǒng)中產(chǎn)生液壓卡緊，將加劇機件的磨損，并降低元件的使用壽命，在液壓系統(tǒng)使用中，產(chǎn)生卡緊現(xiàn)象主要原因是油液中有雜質(zhì)，當雜質(zhì)進入配合間隙，導(dǎo)致卡緊現(xiàn)象發(fā)生，另外閥芯在高壓下發(fā)生變形也是產(chǎn)生卡緊現(xiàn)象的原因。因此，做好油液的日常管理和防護是避免液壓卡緊現(xiàn)象發(fā)生的首要措施。

1.3液壓沖擊在液壓系統(tǒng)中，液體流動方向的迅速改變或停止運動，在系統(tǒng)中形成一個很大的壓力峰值，這種現(xiàn)象叫做液壓沖擊。液壓沖擊不僅影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，還會產(chǎn)生噪聲和振動，使液壓系統(tǒng)產(chǎn)生溫度升高，緊固件的松動，甚至破壞管路，液壓元件老化等。

1.4執(zhí)行器爬行液壓系統(tǒng)中出現(xiàn)爬行現(xiàn)象，改變了執(zhí)行器的預(yù)定期望值，直接影響運動動作輸出，如果沒有閉環(huán)控制系統(tǒng)，危害極大。造成執(zhí)行器爬行的主要原因是空氣進入液壓系統(tǒng)中導(dǎo)致油液剛度降低、液壓元件磨損，間隙增大，配合工作面各處摩擦阻力不均等。

1.5空穴與氣蝕在流動的液體中，因流速變化引起壓降而產(chǎn)生氣泡的現(xiàn)象叫空穴?？昭ㄅc氣蝕的出現(xiàn)會使液壓系統(tǒng)工作性能惡化，容積效率降低，損壞機件，降低液壓元件的壽命，引起液壓沖擊、振動和噪聲等。油液噪聲升高、壓力降低，通道狹窄或急劇拐彎都造成空穴與氣蝕的產(chǎn)生。